副标题#e#
原载:《中学物理教学参考》2006年第8期
《全日制义务教育物理课程标准(实验稿)》指出:科学素养主要指必要的科学知识、科学的思维方式、对科学的理解、科学的态度与价值观,以及运用科学知识和方法解决问题的意识和能力。科学素养是一个相互联系、相互影响的有机整体,2006年中考物理试题的价值取向在科学素养方面体现的尤为突出。
例1(2006山西)某城市高架桥工程建设,为兼顾城市发展和保护历史文化遗产,需将一栋古建筑平移。在移动过程中,施工人员先在古建筑四周深挖,把古建筑连同地基挖起。然后在地基下铺设平行轨道,如下图1所示。再用四个推力均为8×105N的千斤顶同时推动古建筑沿轨道缓慢滑动50m,在新地点安放、固定、复原。若古建筑连同地基的总重量为1.5×107N,铺设轨道的地面能承受的最大压强为7.5×105Pa。问:
科学方法是人们在科学研究中遵循科学规律、探寻科学途径、运用科学手段的总称,是人们揭示客观世界奥秘、获得新知识、探索真理的工具。科学重在创新,本题运用滚动摩擦的原理,介绍了建筑平移的两种方法,同时考查了压强、做功以及功率、机械效率与速度等知识点,凸显了科学技能与科学方法。
例2(2006山西)电动自行车越来越受到人们的青睐,不少人用电动自行车替代了摩托车。电动自行车使用前要先对车上的蓄电池充电,骑行时,蓄电池对车上的电动机供电,电动机为车提供动力。下表是某品牌电动自行车的一些主要技术参数:
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最高车速 |
≤30km/h |
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一次充电连续行驶里程 |
50km |
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蓄电池工作电压 |
36V |
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充电时间 |
8h |
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一次充电耗电量 |
0.6kW·h |
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电动机效率 |
75% |
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质量 |
40kg |
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最大骑行噪声 |
≤62dB |
若质量是60kg的人骑电动自行车在水平路面上以6m/s的速度匀速行驶时,受到的阻力是人与车总重的0.02倍,取g=10N/kg,求:
(1)行驶10分钟,电动机对自行车做的功。
(2)通过电动机线圈的电流。
(3)若摩托车百公里耗油2.5L,每升油4.65元,照明用电每度0.52元,试比较说明使用电动自行车与摩托车哪种更经济。
参考答案:(1)电动自行车匀速行驶,有
F=f=0.02G=0.02×(m1+m2)g=20N,
s=vt=3600m,
则W有=Fs=20N×3600m=7.2×104J.
(2)W总=W有/η=9.6×104J,得
I=W总/Ut≈4.4A.
或P有=fv=120W,P总=P有/η=160W,
则I=P总/U≈4.4A.
(3)电动自行车百公里耗电的费用
2×0.6×0.52=0.624元,
摩托车百公里耗油的费用
2.5×4.65=11.55元,
比较可知百公里行程,电动自行车比摩托车的费用低得多。所以使用电动自行车更经济。
科学素养意指提出和评价基于证据的争论的能力,以及恰当地从这样的争论来应用结论。一个有科学素养的人,必须能够在科学信息的资源以及用来产生它们方法的基础上具有解决社会和日常问题的能力。本题从生活常见的交通工具入手,综合考查电学、力学、热学的知识,并从能源消耗的对比中培养学生解决社会和日常问题的能力,立意深远。